Abstract FR:

La finalite de ce travail est de modeliser la filtration en piscine de gaz contenant des particules en suspension. Il faut donc tout d'abord caracteriser les divers phenomenes thermohydrauliques qui apparaissent au cours de l'ascension libre d'une bulle de gaz dans un liquide, puis en deduire le comportement des aerosols qu'elle contient. La premiere partie de ce memoire (chap. 2, 3, 4) a caractere fondamental considere le probleme de la dynamique de bulles isolees en ascension libre dans un liquide. J'ai developpe a la fois une approche experimentale et theorique. Cette premiere partie est destinee a valider et alimenter la seconde (chap. 5) qui est a caractere applique et considere le probleme complet en se basant sur divers modeles et correlations. Le 1#e#r chapitre est un resume bibliographique visant a definir les principes de base. Le 2#e#m#e chapitre decrit le dispositif experimental destine a l'etude de la dynamique des bulles. L'originalite reside dans la mise au point d'un injecteur de bulles et d'une methode de determination du champ de vitesse par suivi de particules. Le 3#e#m#e chapitre concerne l'etude experimentale du comportement dynamique de bulles de formes classiques (ronde, ellipsoidale, a tete spherique) et de bulles de forme torique. L'apport le plus significatif est pour les bulles ellipsoidales la mise en evidence d'un saut de leur frequence d'oscillation. Pour les bulles toriques il s'agit de la mesure du champ de vitesse autour de la bulle avec mesure de circulation instantanee. Le 4#e#m#e chapitre regroupe trois modelisations theoriques. La plus originale est la methode de transformation axisymetrique qui permet de calculer des ecoulements autour de profils axisymetriques. J'ai aussi modelise l'ecoulement autour de bulles toriques ainsi que leur evolution durant leur ascension. Le 5#e#m#e chapitre concerne la modelisation de l'ensemble du phenomene de filtration (code de calcul phyba)